Сложные взаимоотношения, существующие между человеком и кишечным микробиомом, стали горячей темой исследований, и ученые постоянно открывают новые причины, почему здоровое питание может привести к более здоровой жизни.
Пищевые волокна являются особенно важным аспектом этой связи. Когда мы принимаем эти соединения, которые в основном содержатся в продуктах растительного происхождения, наши кишечные бактерии расщепляют их на небольшие молекулы, называемые короткоцепочечными жирными кислотами (КЦЖК). За последние несколько лет исследования выявили различные важные противовоспалительные и иммуномодулирующие эффекты КЦЖК.
Одним из способов взаимодействия КЦЖК с нашей иммунной системой является опосредование активации тучных клеток (ТК). Эти белые кровяные клетки (лейкоциты) наполнены небольшими мешочками, называемыми «гранулами», которые полны ферментов и сигнальных молекул, таких как гистамин.
Когда ТК обнаруживают антиген (инородное тело), они становится активными и подвергаются дегрануляции, высвобождая эти вещества в близлежащие ткани и вызывая быстрый иммунный ответ. Обычно ТК играют центральную роль при аллергических заболеваниях, включая поллиноз и тяжелую пищевую аллергию.
Хотя имеются значительные доказательства того, что КЦЖК обладают противоаллергическими свойствами, точные механизмы, с помощью которых они регулируют функцию ТК, остаются неясными.
Исследовательская группа под руководством профессора Чихару Нишиямы (Chiharu Nishiyama) из Токийского научного университета (Tokyo University of Science), Япония, решила восполнить этот пробел в знаниях посредством обширных экспериментов на мышиных ТК и КЦЖК. Результаты их исследования были опубликованы в научном журнале The Journal of Immunology.
Первоначально ученые обнаружили, что кормление мышей масляной кислотой и валериановой кислотой, двумя типичными КЦЖК, значительно подавляло пассивную кожную анафилаксию (тип хорошо изученной аллергической реакции, искусственно вызванной в лабораторных условиях). Используя культуры ТК, команда ученых затем показала, что обработка ТК различными КЦЖК подавляет активацию, опосредованную иммуноглобулином E (IgE), важнейший путь аллергических реакций.
Благодаря последующим экспериментам с использованием генетически модифицированных клеток и точных ингибиторов РНК им удалось еще больше собрать воедино головоломку. Исследователи обнаружили, что КЦЖК опосредуют активацию ТК главным образом двумя способами.
Первый был связан с распознаванием и взаимодействием с рецептором GPR109A. При связывании с КЦЖК происходит химический каскад, кульминацией которого является синтез и секреция простагландинов. Эти вещества взаимодействуют с рецепторами EP3 в ТК и предотвращают дегрануляцию, ограничивая высвобождение гистамина и минимизируя аллергическую реакцию.
Второй был основан на эпигенетике (или обратимом изменении определенных генов). Ученые подтвердили, что КЦЖК влияют на ингибирующую активность деацетилазы гистонов, которая регулирует эпигенетические модификации. Это приводило к изменению уровня экспрессии IgE-рецептора, что в конечном итоге ингибировало дегрануляцию в ТК.
Дополнительные эксперименты показали, что нестероидные противовоспалительные препараты подавляют противоаллергическое действие КЦЖК, а витамин B3, который взаимодействует с рецептором GPR109A, также ингибирует дегрануляцию ТК.
В совокупности результаты этого исследования могут помочь ученым разобраться в тонкостях того, как наш организм регулирует иммунную систему с помощью кишечных бактерий. И люди, страдающие аллергией, могут выиграть от этих исследований.
«Активация тучных клеток является распространенной причиной различных аллергических заболеваний, не ограничиваясь анафилаксией. Кроме того, я полагаю, что увеличение числа пациентов с аллергией связано с изменениями в рационе питания в эти десятилетия. Аллергии настолько распространены, что, как говорят, у каждого второго японца есть какое-либо аллергическое заболевание, и результаты нашего исследования демонстрируют пищевые волокна как эффективный способ их лечения», – добавляет профессор Нишияма.
Учитывая, что только в Соединенных Штатах около 200 000 посещений отделений неотложной помощи в год связаны с анафилаксией, эта работа может не только спасти жизни, предотвращая это опасное состояние, но и помочь снизить нагрузку на системы здравоохранения.
Удовлетворенный результатами, профессор Нишияма в заключение отмечает важность правильного питания. «Важно продемонстрировать с помощью научных данных, как условия питания влияют на здоровье», — объяснил автор исследования. «Это исследование выявило часть сложных регуляторных механизмов, включающих различные компоненты, связанные с пищевыми продуктами, включая пищевые волокна, КЦЖК, полиненасыщенные жирные кислоты и витамины».
Примечательно, что профессор Нишияма с соавторами теперь намерены исследовать взаимосвязь между средой слизистой оболочки и иммунорегуляцией, сосредоточив внимание на конкретных КЦЖК, что может вскоре привести к раскрытию пользы для здоровья различных продуктов питания.
Авторы другого исследования выяснили, как кишечные бактерии добывают питательные вещества из пищевых волокон.
Доктор специализируется на лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта: гастрита, язвы желудка, хронического панкреатита, ГЭРБ, синдрома раздражённого кишечника и др.
Также Подгаецкая Ольга Юрьевна ведёт приём пациентов терапевтического профиля. Оформляет листки нетрудоспособности. Интерпретирует результаты клинических анализов и других исследований.
Е-mail для связи – [email protected]
